虚拟现实技术发展方向篇1
关键词：虚拟现实技术广西高职教育应用探讨
一、引言
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》提及“大力发展职业教育。发展职业教育是推动经济发展、促进就业、改善民生、解决“三农”问题的重要途径，职业教育要面向人人、面向社会，着力培养学生的职业道德、职业技能和就业创业能力。”职业教育课程具有操作性、实践性强等特点，强调理论和实践训练并重，强调实训教学，突出学生动手能力的培养，以适应将来的工作岗位需要。在当下的职业教育中，最大的问题就是实验设备昂贵、损耗比较严重、型号落后、更新换代难以中上科技发展的步伐，再加上教学模式单一，造成学生缺乏兴趣，积极性不高，动手实践能力差等，违背职业教育的初衷。而广西地处中国西部不发达地区，其高职教育有着和东部发达地区不一样的特点，例如：教育经费不多，教学实验设备缺乏，其中严重缺乏高精尖的教学实验设备，教学设备更新换代的周期过长等。要解决广西高职教育中出现的以上问题，近年来随着多媒体计算机技术、传感器技术、人工智能技术、场景生成技术、仿真技术等的飞速发展，通过计算机软件来创设虚拟现实已经成为可能，可引入虚拟现实技术的应用，促进教育内容、教学手段和方法现代化，对广西高职教育的发展具有革命性的意义。本文就虚拟现实技术的定义、特征和分类进行概述，阐述虚拟现实技术在广西高职教育中的作用，对虚拟现实技术在广西高职教育课堂和实训教学中的应用进行探讨。
二、虚拟现实技术概述
虚拟现实技术是（VirtualReality，简称VR）又称灵境技术，是20世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术，它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、多传感器技术、网络技术等多个信息技术分支，是计算机技术的综合应用。具体而言，虚拟现实技术就是打胜以计算机为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉等一体化的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟世界中的物体进行交互，相互影响，从而产生身临其境的感受和体验。虚拟现实技术的应用前景十分广阔。一般虚拟现实系统包括五个组成部分：计算机、输入输出设备、软件应用系统、数据库和用户。虚拟现实技术有三个“i”特征：沉浸性（immersion）、交互性（interactivity）、构想性（imagination），即所谓的虚拟三角形。虚拟现实技术系统的分类有以下四类：桌面虚拟式现实系统、沉浸式虚拟现实系统、增强式虚拟现实系统和分布式虚拟现实系统。在国外，虚拟现实技术已应用于课堂教学，虚拟现实技术作为新的教学媒体，它的出现无疑对职业教育的发展具有革命性影响。
三、虚拟现实技术在广西高职教育中的作用
国家近年来着重发展职业教育，职业教育课程具有操作性、、实践性强等特点，强调理论和实践训练并重，强调实训教学，突出学生动手能力的培养，以适应将来的工作岗位需要。在当下的职业教育中，最大的问题就是实验设备昂贵、损耗比较严重、型号落后、更新换代难以中上科技发展的步伐，再加上教学模式单一，造成学生缺乏兴趣，积极性不高，动手实践能力差等，违背职业教育的初衷。广西地处中国西部不发达地区，其高职教育有着和东部发达地区不一样的特点，例如：教育经费不多，教学实验设备缺乏，其中严重缺乏高精尖的教学实验设备，教学设备更新换代的周期过长等。要解决广西高职教育中出现的以上问题，可引入虚拟现实技术的应用，促进教育内容、教学手段和方法现代化，对广西高职教育的发展具有革命性的意义。虚拟现实技术在教育中的应用是教育技术发展的一个飞跃，虚拟现实技术实现人的临场化，参与者与虚拟环境是相互作用、相互影响的整个系统的两个方面。它营造了自主学习的环境氛围，将传统的“以教促学”方式变革为学习者与信息及环境的交互作用的新型学习方式。虚拟现实技术在广西高职教育中的作用体现如下：
1.创设虚拟情景突破传统的教学模式
将虚拟现实技术运用于教学，可以将以教师为中心的专家传授式教学模式变为以学生为主体的合作型和探索型的教学模式。通过对教师指导性活动的设计和学生自主学习活动的设计，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。
2.彻底打破空间和时间的限制
采用虚拟现实技术，可以构成开放性的教学环境，它能够创造一个民主、平等、和谐的氛围，师生间、学生之间可以自由地发表见解，大胆进行各种尝试；它可以实现教材、方法、时间和空间等方面的开放性，使学生可以自行设计和选择实验方式，给学生充分发挥想象力的空间；它可以设计以学生探索为主的模式，允许学生探索和建构虚拟环境，充分发挥学生的直觉思维能力、创造思维能力和实际的创造力；它可以采取实验研究小组的组织形式，让学生以小组为单位，自由探索，热烈讨论，开展学生组与组之间的交流，实现教师与学生之间的多向交流与合作。
3.激发学生学习动机增强学习兴趣
广西高职院校的学生也普遍存在学习目的迷茫、学习动力不足的现象，虚拟技术在职业教育应用中具有职业性、实践性、情境性、过程性和开放性等特性，可以给学生全新的学习体验，能够极大地激发学习兴趣。
4.降低实操实训成本
职业教育中实操实训材料费用昂贵，消耗很大，很少有学校有足够的财力多次进行投资，实操实训十分困难甚至不可能实现，因此在职业教育中也同普通教育一样大力提倡多媒体教学，教师借助电脑、投影仪等多种媒体来辅助教学，而利用虚拟现实技术可弥补实操实训条件不足，给学生提供真实实训机会，也能达到实操实训效果，而且虚拟现实技术建立起来的虚拟实训场所的“设备”和“部件”都是虚拟的，可以根据教学的需要进行随时更新，从而降低实操实训成本。
四、虚拟现实技术在广西高职教育课堂中的应用
目前虚拟现实技术在广西高职教育课堂中的应用主要体现在实物展示、虚拟教学、虚拟实验、技能训练等方面：
1.课堂教学演示工具
在职业教育课堂教学过程中，学生主要通过书本、挂图、多媒体课件查看设备或元件的图形，或在现场观察实际的教学设备外形来获得各种感性认识。虚拟现实技术制作课件来辅助课堂教学，实现教学仪器、设备、加工产品的立体展示，便于学生观察实物的结构，有助于学生了解所学知识。
2.创设虚拟教学情境
虚拟教学主要利用虚拟现实技术创设教学情境，让学生模拟岗位角色，通过对每个角色的工作内容深入分析，将多种需要传达的知识集中到角色身上，在短时间内即可让学生完成零距离的实操体验。应用虚拟现实技术，可以丰富教学内容，可以突破时空限制，恰如其分地演示一些复杂的、抽象的、远离人们日常生活经验的、不便直接观察的自然过程和现象，全方位、多角度地展示科学内涵。这将导致教学内容形式的变化和教学内容结构的变化。
3.构建虚拟实验空间
利用虚拟现实技术，建设信息化的实验室，其中许多“设备”与“仪器”是“虚拟”的，可根据需要重新“虚拟”出新设备和新仪器，并及时跟上技术的发展。虚拟现实技术构建的实验系统逼真、生动，给学习者提供了一个身临其境的学习环境，学生可以将虚拟实验和真实实验的过程和结果进行比较，促进学生虚实结合。
4.创新职业教学模式
使用虚拟现实技术，可以改进教学方式和手段。通过身临其境的和自主控制的人机交互，由视、听、触觉获取“外界”的反应，开展启发式教学；通过学生自我组织、制定并执行实验计划，进行自我评价，开展适应式学习；通过小组或团队的形式，组织学生进行学习，成员间共享成果，开展协作式教学。虚拟现实技术在教学中的应用具有重要的作用，是教学发展的重要方向之一，可以帮助学生更快速、更有效、更准确地揭示自然界的本质和规律。职业教育可采用“虚拟实训+实操实训”相结合的教学方式，开创职业教学新模式。
五、虚拟现实技术在广西高职教育实训教学中的应用
实训教学是体现职业教育特色、促进学生职业能力形成、实现职业教育培养目标的主要途径，目前的实训设备具有很强的专用性，即使学生掌握了某种设备，但对通用设备仍然不能应用自如。随着技术的高速发展，设备的更新永远赶不上实际需要，利用虚拟现实技术模拟各种设备，提供虚拟实训是解决这一难题的重要手段。虚拟现实技术在实训教学中的应用涉及各个学科，目前虚拟现实技术在广西高职教育实训教学中的应用可有如下方面，例如虚拟导游实训、会计账户处理实训、数控实训、数字电路实训、模具实训、汽车结构实训、摩托车维修实训、计算机硬件维修实训、网络安装实训、物流管理实训等，虚拟现实技术在广西高职教育实训教学中发挥了重要作用，尤其在学生技能训练中体现了超凡的魅力。以全面素质发展为基础，以职业能力为本位，以提高职业技能水平为核心的实践实训教学，对虚拟现实教学提出了明确的要求。虚拟现实技术在职业教育实训教学中的应用，为实操实训做好了前期的预习准备，实现了个性化导训，解决了实操实训过程中危险性大、实训费用高、实训时间短等问题。随着虚拟现实技术的发展，虚拟实训教学将在实训教学中发挥更大的作用，推动传统的实训手段向信息化、现代化发展，进而促使实训手段、方兴未艾、内容、模式的变革。
六、结束语
目前国家大力发展职业教育，职业教育要面向人人、面向社会，着力培养学生的职业道德、职业技能和就业创业能力。职业教育课程具有操作性、实践性强等特点，强调理论和实践训练并重，强调实训教学，突出学生动手能力的培养，以适应将来的工作岗位需要。近年来在广西高职教育中引入虚拟现实技术的应用，可以在一定程度上解决诸如教育经费不多、教学实验设备缺乏、教学设备更新换代的周期过长等问题，可促进教育内容、教学手段和方法现代化，对广西高职教育的发展具有革命性的意义，开创广西高职教育发展的新未来。
参考文献
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虚拟现实技术发展方向篇2
摘要：随着我国经济的快速发展，我国各行业对于能源的需求也不断增加。石油作为经济发展过程中的重要能源供给基础，其勘探与开发对于我国的经济有着重要的影响。石油勘探技术的不断发展使得传统方式难以发现的油田不断出现在人们的视野中，为我国的石油勘探提供良好的发展基础。文中就石油勘探技术中虚拟技术的应用进行了简要的分析。
关键词：石油勘探技术；虚拟技术；应用分析
科技进步不断深化了人类对世界石油资源的认识。世界油气资源的蕴藏量虽然是一个常量，但随着科一技的进步，人类对石油资源的认识却是一个不断深化的过程。20世纪70年代第一次石油危机期间，“石油枯竭论”一度盛行，认为石油工业将很快走入穷途末路。然而30多年过去了，我们看到的事实是：随着技术进步，人类认识到的世界石油资源量并非越来越少，而是越来越多。
一、世界石油科技发展的总趋势
回顾石油科技的发展历程，面对新的形势与挑战，世界石油科技总的发展方向可以概括为：着眼令局，充分掌握信息；综合集成，正确判断动态；快速反应，准确接触目标；有机联系所有资产，实时一闭环优化经营；以人为本，和谐、可持续发展。因此，世界石油科技发展的总趋势表现为以下几个方面。
1.向信息化和数字油田方向发展。
高性能计算机、互联网络、卫星通讯、数据银行等为主的信息技术应用，对石油工业的发展产生了巨大的推动作用，成为了推动石油工业发展的强大技术引擎。信息技术的应用纵向贯穿石油工业整个产业链，横向覆盖技术、管理、决策、战略各个层次。
2.向集成化方向发展。
面对环境恶劣化、油气目标复杂化和资源劣质化的挑战，任何单项技术都难以保证石油工业未来的持续发展，因此多学科技术集成是解决勘探开发、炼油化工生产重大问题的最佳途径，是当代石油科技发展的最明显的方向和趋势。
3.向智能化方向发展。
以人工智能专家系统、地质导向钻井技术、旋转闭环导向钻井系统、智能完井技术、数字油田、智能清管检测器等为标志的一大批关键技术不断发展与完善，推动了油气生产与经营向智能化方向发展。地质导向钻井技术、旋转闭环导向钻井系统大大提高了井眼轨迹的控制效率与精度。智能完井技术形成了数字油田的基础和核心。
4.向可视化方向发展。
20世纪90年代以来，可视化趋势日臻明显，地震成像技术、成像测井技术、钻井过程可视化监控及可视化研究中心等，为优化控制、多学科集成研究与决策提供了最佳途径。特别是虚拟现实技术的引进。
二、虚拟勘探技术的简述及应用
1.虚拟勘探技术简述。
虚拟技术在石油勘探中的应用主要是通过虚拟显示技术将理想的数据进行分析、对石油储层进行建模分析、对钻井轨迹进行设计等。其主要是通过可视化软件、以及虚拟现实技术将石油勘探形成数字化、一体化、网络化、虚拟化、协同化的石油开发平台。减少传统石油勘探的弊端、加快对隐藏性石油储备资源的勘探与开发，解决世界能源短缺的局面。其是计算机信息化技术在石油勘探领域应用的最佳案例。
2.虚拟现实技术在石油勘探领域的应用。
（1）虚拟现实技术的可视化实现。
在地震解释、建造三维油藏模型与模拟循环和复杂井眼设计等常规工作中，虚拟现实（VR）技术的使用不仅能够提高工作效率，同时也加强了工作质量。大型可视化虚拟现实技术采用大屏幕可视化环境和计算机辅助可视化环境等两种VR可视化系统，将石油勘探中理论数据通过图形与建模、三维动态模拟图形等形式表现出来。其图像采用三个投影仪和一个平面、柱面或球面大屏幕显示，屏幕的形状和大小决定着浸入的程度，屏幕越大覆盖用户的视野越大，浸入的程度越高；用户接口采用标准工作站系统，用户可以用常规手段运行程序；些简单系统可以运行不做修改的原工作站程序，另一些复杂的系统需要运行特殊的运行软件。并且采用全封闭的显示方式实现了全浸入的效果，并使用体视显示方法，加深了现实效果的模拟性；采用头盔指示方式和手持传感器使用户与虚拟目标密切接触；可以更好地观察和了解三维数据体和模型，且具有多人共享虚拟可视化目标的能力，因而能够提高多学科工作组的工作效率，有利于快速、准确地制定勘探决策。
（2）虚拟现实技术在石油勘探领域应用所具有的特点分析。
虚拟现实技术作为服务于油气勘探开发的有效技术手段正广泛应用于国际石油工业界。其突出优势在于是一种全沉浸式大场景、多数据类型一体化的显示环境,是一个多学科协同式的、全新的工作方式和工作流程。其发展趋势为:系统平台规模正向“小型化”和“大型化”两个方向发展,分布式虚拟现实(DVR)系统正伴随网络通讯技术的发展逐渐被采纳,通过对地表露头的地质信息采集而形成与真实地层相同显示效果的立体地质图像,其触觉、味觉和听觉等多维感知信号正逐步被加入。
（3）虚拟现实技术在隐蔽性石油储层勘探的应用分析。
岩土物理研究作为隐蔽性石油储备勘探的主要研究方向，虚拟现实技术对其研究有着重要的推动作用。随着油气勘探开发面临的地质条件日趋复杂，传统的地震采集、处理、解释技术已经不能满足实际应用的需要，特别是对地震数据的分析已经从单纯的构造解释发展到预测岩性、孔隙度、饱和度等储层参数，并要求为开采监测提供基础数据。针对此种情况，虚拟现实技术通过综合应用高精度三维地震、多分量地震、井中地震以及时延地震等技术的综合，从构造、岩性、物性以及流体性质等方面，对油藏进行全方位预测和解释，得到一个三维立体的油藏模型，并对油气的生产过程进行监测，从而使制定的开发方案更为合理，开采效率也相应提高。通过结合岩石物性测试分析成果，针对地震资料解释和反演中从已知井资料的认识向未知区域横向预测具有一定盲目性的不足，提出一种与常规地震储层预测不同的方法技术。该方法技术综合岩心物性参数和岩石物理模拟，以正演结果指导油气层地震响应特征研究，进行储层预测，即以实际测井和岩心物性参数为基础进行虚拟井分析，通过合成地震记录，分析岩石物性变化引起的地震响应变化，建立更符合实际地质特征的储层地质模型，优选地震属性，用自组织映射对地震属性进行分类，最后用实际地震资料进行储层预测来验证其确定性。虚拟现实技术对岩土物理研究的作用将地址勘探基础理论与模型试验技术等综合，加快了我国石化探区油气地质勘探，同时也对我国由于油气开采后的地质恢复起到了一定的参考作用。
三、结论
虚拟现实技术的应用，为我国的石油勘探带来的新的机会。但是，石油勘探企业也必须认识到，技术的应用需要人才的应用才能将新技术的优势发挥出来。因此，在我国已经建立的虚拟实验室基础上加快人才引进与培养，加快投入系统的利用，为我国现代化经济建设能源供应提供更多稳定的油田是目前我国石油勘探企业的重要任务。
参考文献：
[1]关雷.虚拟现实技术概述[J].多媒体科技,2008,6.
虚拟现实技术发展方向篇3
【关键词】虚拟仪器研究现状发展趋势
1.虚拟仪器技术的发展
现代仪器仪表技术是计算机技术和多种基础学科紧密结合的产物.随着微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的飞速发展，新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器结构不断出现，在许多方面已经冲破了传统仪器的概念，电子测量仪器的功能和作用发生了质的变化.在此背景下，1986年美国国家仪器公司提出了虚拟仪器的概念。尽管迄今为止虚拟仪器还没有一个统一的定义，但是一般认为：虚拟仪器是在pC基础上通过增加相关硬件和软件构建而成的、具有可视化界面的可重用测试仪器系统。
和传统仪器相比，虚拟仪器具有巨大的优越性：
（1）融合计算机强大的硬件资源，突破了传统仪器在数据处理、显示、存储等方面的限制，大大增强了传统仪器的功能；
（2）利用计算机丰富的软件资源，实现了部分仪器硬件的软件化，节省了物质资源，增加了系统灵活性；通过软件技术和相应数值算法，实时、直接地对测试数据进行各种分析与处理；通过图形用户界面技术，真正做到界面友好、人机交互；
（3）虚拟仪器的硬、软件都具有开放性、模块化、可重复使用及互换性等特点.因此，用户可根据自己的需要，选用不同厂家的产品，使仪器系统的开发更为灵活，效率更高，缩短了系统组建时间。
2.国内外虚拟仪器研究的现状
从虚拟仪器概念提出至今，有关虚拟仪器技术的研究方兴未艾.研究人员在虚拟仪器硬件接口、虚拟仪器软件及其设计方法等方面做了许多有意义的研究工作，并已开发了许多实用的虚拟仪器系统.
2.1软件工程领域的新方法新理论在虚拟仪器设计中得到广泛应用
面向对象技术（objectoriented，oo）、activeX技术、组件技术（Componentobjectmodel，Com）等被广泛用来进行虚拟仪器的测试分析软件和虚拟界面（控件）软件设计，出现了许多数据处理高级分析软件和大量的仪器面板控件，这些软件为快速组建虚拟仪器提供了良好的条件.
2.2虚拟仪器开发向标准化方向发展
在1998年9月成立了iVi（interchangeableVirtualinstrument）基金会.iVi基金会是最终用户、系统集成商和仪器制造商的一个开放的联盟.目前，该组织已经制订了示波器/数字化仪、数字万用表、任意波形发生器/函数发生器、开关/多路复用器/矩阵及电源等五类仪器的规范.iVi制订的虚拟仪器统一规范，提升了仪器驱动软件标准化水平.
2.3虚拟仪器网络化、智能化初见端倪
伴随网络技术的高速发展，出现了以网络为基础、虚拟仪器为核心的“虚拟实验室（VirtualLaborato-ry）”的概念。目前，虚拟实验室已成功地应用于许多大型实验室的实验研究和高等学校的实验教学.在人工智能研究的影响下，人们开始关注如何提高虚拟仪器的智能化水平.重庆大学秦树人等提出的智能化控件的思想，通过具有一定智能的多功能控件提高虚拟仪器灵活性；他提出了基于实例推理的虚拟仪器设计方法，通过对设计实例的查询、检索和适应、修改，实现软件资源的重用，提高虚拟仪器的设计效率。
2.4采用接口总线组建复杂虚拟仪器系统
虚拟仪器的突出成就不仅是可以利用pC机组建成为灵活的虚拟仪器，更重要的是它可以通过各种不同的接口总线，组建不同规模的自测试系统.目前虚拟仪器系统开发采用的总线包括传统的RS232串行总线、GpiB通用接口总线、VXi总线，以及已经被pC机广泛采用的USB通用串行总线和ieee1394总线（Firewire）.美国ni公司在1997年9月1日推出模块化仪器的主流平台pXi，这是与CompactpCi完全兼容的系统.这种虚拟仪器模块化主流平台pXi/Compact，pCi的传输速度已经达到100mb/s，是目前已经的最高传输速度.
3.虚拟仪器技术研究展望
3.1加快制定虚拟仪器国家标准，保护虚拟仪器知识产权
家电行业和通讯行业曾经遭遇过的经验教训告诉我们，产品的知识产权是决定产品市场竞争力的最关键因素.为了应对我国虚拟仪器领域面临的国外竞争压力，我国应当根据国内已、-术力量和研究基础，尽快自行制定有关虚拟仪器行业的国家标准和相关的产业政策，保护自主的虚拟仪器知识产权.
3.2高性能数字信号处理芯片将加速虚拟仪器的发展
大规模可编程逻辑器件和数字信号处理器技术的快速发展和芯片成本的降低，不仅可以提高信号采集和处理的速度，也将缩短虚拟仪器系统的开发时间、提高系统的扩展性.例如，美国XiLinx公司的现场可编程逻辑器件（FpGa），将现代VLSi逻辑集成的优点和可编程器件设计灵活、制作及上市快速的长处相结合，使设计者在现场直接根据系统要求定义和修改逻辑功能。总之，高性能数字信号处理芯片必将加速其在虚拟仪器系统的应用.
3.3智能化软件开发平台是虚拟仪器一个重要的发展方向
尽管目前虚拟仪器的研究已取得许多重大进展，但现在的虚拟仪器体系仍存在以下问题：（1）仪器开发严重依赖经验.调查表明，虚拟仪器一般都是用户根据自己的实际需要由自己开发完成的.但普通的虚拟仪器用户中，同时具有软件设计经验和仪器专业知识的十分有限.因此，对普通的用户来说，自我开发虚拟仪器还具有比较大的难度；（2）仪器设计的效率低.在现行的虚拟仪器设计中，尽管oo、activeX、Com技术的广泛采用在一定程度上提高了软件的重用性，但设计时仍需要编写大量代码才能把这些部件联接成一个完整的系统；（3）仪器的可扩展性和可重构性差.用户若需要改变仪器的某些功能，必须要通过开发平台在代码层次上重新修改、编译才能实现.因此，采用人工智能技术提高虚拟仪器软件系统的可重构能力，降低虚拟仪器的设计难度，真正实现用户自己定义仪器的目标，是虚拟仪器研究中亟待解决的一项重要工作.
4.结论
虚拟仪器是现代机械工程科学前沿学科之一，也是对国民经济发展有重要影响的新兴产业.虚拟仪器技术使得仪器仪表不再是功能单一的和固定的不可变结构，而是越来越表现出柔性化和智能化，其适应性越来越强，功能也越来越丰富.为了加速我国虚拟仪器技术的基础研究和应用推广，应在虚拟仪器的智能化开发平台、高性能数字信号处理芯片等方面进行进一步研究.国家也应尽快制定国家标准，保护虚拟仪器的知识产权.
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虚拟现实技术发展方向篇4
关键词：虚拟现实技术；运动人体科学；实验教学
一、运动人体科学实验室实验教学
运动人体科学作为体育院系的运动实践及教学技能的理论基础，对于体育专业学生人才培养起着重要的奠基作用。体育院系的运动人体科学实验室根据体育教育专业的本科人才培养方案，基本都以运动解剖学及运动生理学两门课程的实验为主要内容。在体育院系中，实验室从场地及经费角度出发，都基本难以完全满足真尸骨骼、真尸标本等实验教具的存放要求，无法与医护学院等医学相关专业实验条件进行比较。运动生理学实验内容为感官功能、动物实验等，需要辅以多种仪器设备及动物来辅助实验教学，让学生通过对自我及动物的生理功能测试，构建人体生理机能的认知。这些实验多以单个生理机能的实验独立开展，对于人体各大系统的运转不足以全面系统的展开。传统的实验教学已无法满足学生日益增长的对知识学思辨的需求。在高速发展的信息化时代，必须借助具有时代特色的高新科学手段。
二、虚拟现实技术在运动人体科学的实用性
1.虚拟现实技术的发展
随着多媒体技术、计算机网络技术和虚拟现实技术的发展，美国williamwulf教授于1989年提出虚拟实验室概念。我国也提出研究开发数字化实验和虚拟实验系统的规划。虚拟实验系统的规划。多所大学的实验室建设规划都将在实验教学中融入虚拟现实技术，搭建虚拟实验平台纳入重点规划项目。已建立的生理学等学科的虚拟实验室均显示出了良好的教学效果，有效的提高了实验教学质量。
2.虚拟现实技术对实验教学的支撑作用
运动人体科学实验教学中运用虚拟现实技术，能够有效的改善实验教学环境，减少仪器设备成本，降低实验室空间需求；充分发挥虚拟现实技术的仿真性、创造性等特点，将实际中具有时间性、可变性、抽象性且用别的方法很难或无法观察和实验验证的内容展现出来，并能实现一些传统方法不可实现的实验，从而丰富实验教学内容，提高学习兴趣。
3.虚拟现实技术的应用前景
科技的发展，涌现出一批高新技术。如何将这些高新科技迅速融入大众生活及学习中是关键问题。虚拟现实技术作为新时代新科技的代表，目前并未与社会需求形成良好的对接，在运动人体科学实验教学方面应用也还比较稀缺。但其对于运动人体科学实验教学的作用却是毋庸置疑的，所以如何能够有效的在高校的实验教学中融入虚拟现实技术，有助于现代教学手段的更新迭代，是实验教学改革的重要方向。
三、虚拟现实技术的应用
1.虚拟现实技术的发展与运动人体科学实验教学过程具有极高的契合度
对于体育院系通过体考上来的学生，他们更倾向于形象思维。在大一阶段开展的运动解剖学及运动生理学，教师通过课堂上采用多媒体手段进行图片、视频的展示和理论教学。学生在大量的理论知识灌输下，容易产生倦怠，仅仅依赖于机械性的记忆，无法有效性完成教学目标。实验课上辅以标本、仪器等进行实验教学，内容较为固定，解剖标本对于非医学专业学生来说容易令其产生畏惧心理，生理技能实验又难以全面展示各系统完整技能，因此大部分学生会感到抽象、枯燥和不容易理解而失去学习的兴趣和热情。虚拟现实技术提供的教学环境不论从理论，还是实验，通常不受实践和空间的约束，并与现实相当接近，不易失真，易于学生理解和操作。学生能够身临其境的感受及操作，成为虚拟学习环境的参与者与主导者，充分调动体育专业学生的主观能动性，更加容易激发其学习兴趣，并有助于对内容的理解。
2.运动人体科学实验教学运用虚拟现实技术，是实验教学改革的重要发展方向，有效的提高教学效果及培养学生创造创新能力
实验教学改革是本科教学改革的重要环节，在实验教学中运用虚拟现实技术是改革的重要发展方向，也是时展的必然要求。虚拟现实技术投入到运动人体科学实验教学中，可以通过其虚拟的影像特点，进行多元化的整合模拟，充分利用多媒体技术，大量应用实验照片、视频、音频素材，并配合逼真的动画，为学生构造了一个仿真的实验环境，可达到清晰、美观的视觉效果，拓宽学生的认知维度，使学生能够立体化的纵观人体从新生儿到中老年的解剖学变化过程。虚拟现实技术还能够将人体血液循环系统在学生面前进行三维立体展示，让学生能够对于其整个循环过程所经历的各个环节进行重复观看，有助于理解掌握整个血液循环系统的重难点，提高教师教学效果。学生能够通过虚拟现实技术对于已学知识进行开放性实验验证，提高自主创造创新能力，培养思辨能力。
3.虚拟现实技术的局限性
虚拟现实技术在实验教学中还有许多问题亟待解决，如单纯依赖电脑，无法有效性的进行实际操作，忽略实验环节的细微问题等。运动人体科学实验教学基于已有的虚拟仿真试验项目研究，作为虚拟现实技术应用的重要提供方，通过将实验内容更大范围的推广与应用，能够促进虚拟现实技术相关产业的发展。
虚拟现实技术发展方向篇5
[论文摘要]虚拟现实技术是一种多维度模拟仿真的计算机技术，在以多媒体技术为主要技术手段的现代展示艺术中，虚拟现实技术的运用给其带来了一种“身临其境”的表现手法。本文通过分析虚拟现实的技术应用与艺术表现力，凸显此技术在现代展示艺术中的优越性，虚拟现实将成为现代展示艺术的新的发展方向。
一、现代展示艺术的发展概况
现代展示艺术是以科学技术和艺术为设计手段，并利用传统的或现代的媒体对展示环境进行系统的策划、创意、设计及实施的过程。随着社会不断发展，现代展示艺术在经济与文化中的地位也越来越重要，它不仅仅是单纯的产品宣传推销的窗口，同时还是国家或地区综合经济与文化的宣传窗口。它在当今社会领域和信息领域、商业领域中充当着其他行业或媒体不可替代的角色。
在现代展示艺术中，早已不再只是单纯依靠展板或展柜这种纯静态的展示方式，而是运用了大量的多媒体技术，表现出一种动态的、交互的展示方式。观众不但可以多维度的观看展品，还可以对展品进行操作，与展品产生互动，让观众更加直接的了解产品的功能和特点。这种以多媒体技术为平台的现代展示技术手段多种多样，这些技术是随着计算机技术的发展而不断丰富的。近年来，虚拟现实技术的兴起，使现代展示艺术又有了新的创作手法，虚拟现实技术所带来的全新仿真交互体验将成为现代展示艺术新的发展方向。www.133229.Com
二、现代展示艺术中的虚拟现实技术平台
虚拟现实(virtualreality)，简称vr，是利用计算机模拟生成虚拟空间，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的仿真模拟，让使用者如同身临其境一般，可以实时的地观察空间内的事物，并产生各种交互行为。虚拟现实集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、立体显示技术等技术，是一项综合的集成技术。它所具有的沉浸性(immersion)、交互性(interaction)和构想性(imagination)，使人们能沉浸其中，形成具有交互功能的多维化的信息环境。现如今虚拟现实技术已经运用在军事、航天、医疗、教育、娱乐、文化艺术等诸多领域，在现代展示艺术中，虚拟现实技术才刚刚开始被使用。
虚拟现实技术主要是由硬件与软件两大块技术组成，这两块技术是相辅相成、互相关联的。在现代展示艺术中，根据展示的特性，通常将其分为四种主要技术，即全景图像技术、三维显示技术、立体声效技术和交互技术。
1．全景图像技术
全景图像技术是目前迅速发展并逐步流行的一种新的视觉艺术，它是一种基于图像处理的全景摄影技术，它是把相机环绕四周进行360。拍摄的一组照片或利用鱼眼镜头所拍摄的全方位照片拼接成一个全景图像，通过计算机技术实现全方位互动式观看的真实场景还原展示方式虽然全景图像技术从严格意义上来说并不是三维技术，也并不算是完全的虚拟现实技术，但它毕竞能给人带来一种真实的现场感和交互感受，所以它也常被称之为是一种准虚拟现实技术。由于全景图像技术相对较为简单，实现成本也相对较低，因此大量运用于许多场景展示中。
2．三维显示技术
立体三维显示的临场感是使人具有“身临其境”逼真感之根本，也是虚拟现实的核心技术之一。为了要逼真地模拟视觉功能，在很大程度上是依赖于三维显示技术的图像处理及理解能力。这种三维显示技术，一种是在软件三维制作基础上的基于平面显示器的三维图像，一种是基于硬件技术在空间中所展现出来的三维图像。第一种技术实质就是软件技术，即运用3dsmax、maya等三维建模软件制作出三维图像，而显示硬件平台仍为平面显示器，是一种平面视觉上的三维显示；第二种技术则是硬件技术，如多通道投影、空气成像技术等。多通道投影技术，可以实现环幕影像的放映，再如立体眼镜可以增强影像的立体感，而空气成像技术则是近年来才研制出的相对高端的硬件技术，它可以实现在空气中呈现立体影像，并具备触控感应交互性。
3．立体声效技术
为了追求虚拟现实的逼真程度，声效的制作是至关重要的一个环节。而虚拟现实的声效不仅仅是普通的立体声，而是比立体声更为复杂3d声音技术，它是通过人头录音技术实现的，是一种在虚拟现实环境中高度逼真的模拟真实世界中声音的各种物理特征的技术。3d声音可以使虚拟环境的用户分辨出其远近，并判断出音源所在的位置。在虚拟的三维空间中3d声音可以在3d模型的表面发生反射，遇到障碍物还会被遮挡，模拟现实中声音的各种特性。
4．交互技术
现代展示艺术所追求的不再是单方面的视听展示而更多地注重互动性，因此虚拟现实技术中交互设计就显得尤为重要，这也是它最吸引人的地方。目前，交互技术主要有空间定位的交互，环境变化的交互以及三维行为的交互这三种交互方式。如果说建模与贴图给虚拟现实作品创造了世界和角色形象，那么交互技术的运用就是给世界增加了生气与灵魂。
三、虚拟现实技术在现代展示艺术中的应用现状
虚拟现实技术的不断成熟使得现代展示艺术也从中找到新的突破口，逐渐开始在展示中运用虚拟现实技术它所带来的沉浸性、交互性与构想性给现代展示艺术注入了新鲜的血液。
1．产品展示
在现代展示艺术中，虚拟现实技术最早被应用于产品展示。在信息时代的今天，商业产品的销售与服务都逐渐走向数字化，数字媒介高效而又经济的信息传播特点提高了产品的竞争力。而随着计算机硬件的发展，计算机的3d运算能力不断提升，二维图片的展示方式逐渐向三维虚拟现实发展。产品的展示通过三维的方式能全方位的展现产品的外观，同时也可通过交互功能来实时体验操作演示产品的各项功能，使顾客通过对之进行的观察与操作能够对产品有更加全面的了解和认识，并有助于加深对产品特色的印象，从而吸引消费者的购买欲望。目前许多知名的企业都开始运用了虚拟现实技术来展示其商品。例如上海汽车工业总公司旗下的荣威(roewe)品牌，在其官方网站上就采用了虚拟现实技术来展示荣威轿车。通过其展示界面，用户可以拖动鼠标进行任意角度的观看轿车外形，同时也可以进入轿车内部，观察内饰，这样的展示方式比传统的图片方式更具真实感，同时也增强了产品展示效果。
2．建筑展示
传统的建筑展示，如商业领域的房地产展示以及文化领域的历史建筑的展示往往都以等比例缩小的实体模型的方式展现，这样的方式虽然也能够多角度的展示建筑，但由于是等比例缩小的模型，观察者无法真正感受到建筑的体量大小，更无法体会到建筑融入现实环境后的感觉。通过虚拟现实技术来展示建筑，可以使观察者像现实一样漫步于建筑环境中，是一种身临其境的真切感受。这种虚拟现实的小区规划以及样板房的展现形式已经在我国北京、上海、广州等大城市逐渐热门起来。同时，虚拟现实技术运用于文化遗产领域的景观建筑，并借助于网络的传播，可以使远在千里之外的游客可以足不出户即可游览名胜古迹，使其文化可以得到更快更好的传播。目前，一些著名的文化景点如，故宫、敦煌、明孝陵等都已做了这样的虚拟现实系统。其中南京的明孝陵则运用了网络虚拟现实技术实现了网络化展示，并建立了虚拟明孝陵网站，游客不仅可以自由的游览三维的明孝陵景点场景，还可以进行实时的文字对话交流。
3．环境模拟
虚拟现实技术不仅可以对具体的物体进行仿真模拟还可以对环境进行多维度的虚拟仿真，可以实现视觉、听觉、触觉等多种感知的模拟。例如通过3d立体眼镜、3d头盔、多通道投影等实现多角度全方位的三维视觉模拟通过人头录音技术展现具有更加真实感的3d声音；通过数据手套可以实现隔空取物等。这种对环境模拟的虚拟现实技术已经在很多展览馆中得到应用。上海科技馆内的全息音响就是一个虚拟现实的三维声音试听体验，游客进入一间封闭的房间内，四周通过古老的装饰渲染古屋的气氛游客带上耳机，屋内灯光熄灭，耳机内传来具有位置感很强的立体声音，让人仅仅听到声音就仿佛置身于环境之中。
四、虚拟现实技术在现代展示艺术中的艺术性表现
虚拟现实艺术是典型的科技与艺术结合的产物，是一种新媒体艺术形式。在很多人的认识中，艺术是人的感知与表达，科学是人的理性与探泰如果将艺术视为人类永恒的精神家园，那么科学则是建立在经验与逻辑上的极端晦涩的理论，那么这样一来，科学与艺术往往会显得“格格不入”。但事实上，艺术家正积极的尝试将各种科技手段应用于艺术的创作而许多科学家也希望借助高技术手段实现着精彩的创意，跨入艺术家的行列。“每一种艺术形式的产生必然会经历一个由实用到审美，以劳动为前提的发展过程，这似乎是每一种艺术形式的必由之路”。虚拟现实艺术亦是如此，从最初的在军事航天医疗等领域的应用到现在越来越广泛应用范围，随着虚拟现实技术的不断发展，也逐渐开始利用此技术探索新的艺术手段。现代展示艺术中，虚拟现实技术的出现给予了设计者新的创意空间，从而给艺术领域带来了新的表现手法。
虚拟现实技术所表现出的艺术性首先存在于数字影像的虚拟性、非物质性。由于数字影像是一种真正的非物质化的图像，它并不是客观存在，也不是用物质颜料表现的想象性现实，而是一种真正属于电子视觉质感的影像。但同时这种数字影像又在模拟现实物质环境，甚至是超越现实的构建新物质新环境，这种亦幻亦真、现实与虚拟的纠缠常常引发人们无限的思考，这种源于现实，又超越现实的表现，本身就已经成为了一种艺术。同时，与传统的平面多媒体展示相比，虚拟现实的数字影像从视觉上是一种三维立体的展示，是可以多角度的、非线性的呈现虚拟物体或虚拟环境。其次，通过基于虚拟现实技术的声、光、电技术在现代展示艺术中的应用，与传统的声、光、电技术所表现出的纯粹电子视觉不同，虚拟现实的声、光、电技术更加注重物理真实、感官真实性，同时通过立体显示技术呈现出更为让人沉浸其中的逼真三维视觉效果。真实世界的光影声效是复杂的，但并不完美，而通过虚拟现实技术，在其模拟真实性的基础上对整体的色彩对比与光影层次上进行和谐统一，加强气氛的渲染和情感的传达，以达到超越现实的完美程度，增加其艺术性。再次，虚拟现实技术所带来的沉浸式交互的特性也给现代展示艺术带来了新的魅力。在虚拟的物品或空间里，用户可以实时的、非线性的进行人机交互，控制虚拟的物品，或在虚拟空间内自由活动。这种虚拟交互，最基本的方式是通过鼠标或键盘的操作，对三维物体或场景进行多角度浏览观察，并实现对物体的控制以及虚拟角色的行为控制。这种交互方式就类似于如今的3d游戏一样，充满互动趣味性。而更高级的交互则是利用数据手套、多点触摸屏等传感硬件设备来实现更加具有沉浸感的交互体验。这种交互是让人利用更加自然的行为来实现人机虚拟交互，使其降低人机交互那种纯粹模拟感，而变得更加真实，更为身临其境。
由此我们不难看出，虚拟现实技术的沉浸性、交互性与构想性在现代展示艺术中有着其特有的优势与魅力，它的这些特性所带来的全方位多维度的自由化的交互体验使得观众可以从一个传统艺术的受众者一跃成为艺术的参与者，而逼真的三维场景与视听效果使观众沉浸其中，在这种积极的状态下与所展示的作品进行能动的交流，从而可以分解或接受或改变作品原先的观念。
五现代展示艺术的虚拟现实化发展展望
虚拟现实技术对于目前科学技术发展来说还是一项较为新兴的技术，属于数字技术的一个分支，而此技术在现代展示艺术中的应用才刚刚起步，就已经体现出其明显的优势和魅力。它所带来的不仅仅是展示艺术视觉效果上的革命，更带来了与众不同的全新交互体验。首先就是它的真实感，这种真实感是除实体仿真模型以外任何一种展示手段所不具备的，是基于计算机技术来实现对现实的虚拟仿真以及对现实中所没有的事物进行虚构。其次就是它的自然属性的交互，这种交互不仅仅是传统多媒体展示手段中的电脑的鼠标键盘或触摸屏的交互操作，而是利用人的自然行为屙眭，即现实生活中的行为习惯来与虚拟现实环境进行交互，这种交互拉近了观众与展示作品间的距离，甚至是一种零距离的交互。
由此可见，虚拟现实化的现代展示艺术作为科技与艺术的崭新结合点，拥有以前任何一个时代都无法比拟的创造性、想象性和身临其境之感，更为合理的协调了人机之间、人与人之间的交互关系，开拓了现代展示艺术领域中的一个新的发展方向，其沉浸性、交互性和构想性的特点也给展示艺术带来了新的创作方式和艺术语言。随着虚拟现实技术的不断发展，其在现代展示艺术中的应用也会更加广泛。
参考文献：
[1]grigorec．burdea(美)，philippecoiffet(法)著．魏迎梅等译电子工业出版社2005．
[2]胡小强．虚拟现实技术[m]．北京邮电大学出版社2005
虚拟现实技术发展方向篇6
1 前言
虚拟现实技术（virtual reality technology，vrt）是生成的虚拟环境逼真模拟人在自然环境中的视觉、听觉、运动等等行为的人机界面的技术。其基本特征分为三个方面：一是沉浸，即借助于头盔、数据手套等硬件设备，让参与者有身临其境的感觉：二是交互，通过使用虚拟交互接口设备实现人类自然技能对虚拟环境对象的交互考察与操作；三是构想，强调三维图形的立体显示。依据虚拟环境的发展，虚拟现实系统的发展可分为两个基本方向，一是基于虚拟现实技术的发展，二是基于因特网和万维网的三维图形环境的发展。若从参与者的投入感划分，则基于虚拟现实技术的发展可称为投入型虚拟环境和非投入型虚拟环境。
2 虚拟现实技术的优点
2.1 它的实时表达功能可虚拟不同时间、不同条件的环境变化，能反映事物随着时间的变化过程。
2.2 三维立体表达功能，虚拟技术可使其所表达的内容从不同的角度展和进行研究。
2.3 它能反映研究物体的全貌和细微处的差别。
2.4 它不仅可以细致地表达已经存在的事物。而且能虚拟现实世界不存但有可能发生的事情和事物的发展变化。
2.5 建立一个vrt系统，本文由收集整理相当于建立一个虚拟现实实验审，不仅可以事物的发生发展过程，还可根据不同的条件，虚拟出不同的结果。
3 vrt在水文地质中的应用
随着计算机硬件的发展，虚拟现实技术在近年逐步发展起来，在水文地质方面，目前刚刚起步，还没有成型的软件和相应研究成果。虚拟现实的主要功能是其沉浸感、三维立体表现事物的各个特征以及实时地表达，即虚拟现实技术具有表现现实存在的或不存在的事物在三维空间随时间变化的功能，水文地质研究的也正是利用虚拟现实技术对不可或很难见到的事物在三维空间随时间变化的特征。虚拟现实技术在水文地质研究中主要可以完成以下方面的工作。
3.1 vrt对含水层的表达
利用虚拟现实技术的三维可视化功能可以真实地再现地下含水层和隔水层的分布、含水层的厚度、空间的变化情况。以往工作中，仅能通过剖面图展示含水层、隔水层的垂向分布特点，在平面图中通过含水层厚度等值线表现含水层的空间分布状况，总的来说不直观也不全面。在虚拟现实系统中随着资料的进一步完善，神秘的地下含水系统将真实地展现在人们的面前。
3.2 虚拟现实系统对地下水流的表达
水文地质研究中的主要部分是地下水流的运动规律，如果说含水层是水文地质研究中的一个不变的静态因素，地下水流则是一个动态的变化过程，是目前水文地质研究中最为活跃的因素。
利用虚拟现实系统可以研究的不仅是含水层的展布，同时利用虚拟现实系统的实时变化功能也可以对地下水流的运动变化特征进行虚拟表达，充分展现地下水流的特点，其流向、流速和流量乃至于储存量的变化，特别是人类开采利用地下水对含水系统产生的影响，边
界条件对地下水流的约束和控制作用等。通过应用过程中不断地完善地下水流的虚拟模型，不仅可以对地下水进行科学可视化的管理，而且可以设计不同的开采方案和管理模式，利用虚拟现实技术不仅可以对其进行演示和表达，还可以对其进行不断的修改、补充和完善，使之成为比较完善的管理模型。
3.3 水文地质环境问题
近些年，由于大量开采利用地下水诱发了区域地下水位持续下降、水资源枯竭、地面沉降、海水入侵、土壤沙漠化等一系列的环境地质问题，引地表水灌溉，导致地下水位上升而产生沼泽化等问题。这一系列问题的研究，由于地下水水流变化的不可见性、环境问题产生初期不可预知，形成机理无法模拟研究以及时间、场景不可再现等原因，水文地质环境问题的研究始终处于滞后的局面，也始终在环境问题严重了以后才开始进行分析研究。虚拟现实技术具有虚拟事物不同发展过程的能力，可以虚拟已经存在的事物，也可以虚拟不存在的事物，可以虚拟事物过去的存在状态，也可以虚拟其发展过程。因此通过实时的动态的虚拟，可以对事物的发展作一个不断完善的研究和展示，为由于地下水的开采而造成的环境问题的研究提供了一个很好的工作平台。
3.4 水资源规划
虚拟现实技术在最开始主要用于小区的规划方面，这种功能在目前及以后的水资源规划和水源地建立时同样为规划设计提供了一个非常好的平台。在水资源开发利用之初，利用虚拟现实技术建立水资源开发利用区的环境条件、水文地质条件等，在规划开始，将各种规划方案和由此而产生的环境变化结果虚拟出来，使水资源规划方案能够更完善，真正实现水资源的可持续利用。
3.5 地下水水质的虚拟表现
（1）水质天然状态的变化
目前，由于多方面因素的影响，地下水水质的变化较大。通过对地下水水质在天然状态下逐渐变化过程的虚拟，可以确定对地下水水质影响最大的因素，从而更深刻地理解水质变化的机理，为控制水质的恶化，使之向良性循环转化提供依据。
（2）地下水水质虚拟实验室 目前，由于地表水体污染等多种因素的作用，地下水水质遭受到前所未有的污染，展示地下水中有关离子的运移、变化规律、变化趋势等是对地下水水质进行研究的关键。以往在地下水水质方面，主要是通过野外试验和模拟实验对水质的运移机理进行研究，因此试验在水质运移研究中占有极其重要的地位。但是实验室的模拟实验不能够完全真实地再现野外的某些因素的影响，野外试验受费用、场地等条件的限制，这些因素抑制了地下水水质运移机理、污染物弥散等方面的研究。目前利用虚拟现实技术，只要有足够的、充分的资料，就可以真实地表现地下水流和含水层的特征，以及地下水流中溶质的运移规律和发展趋势，这为地下水水质管理开辟了新的途径和思路。
虚拟现实技术发展方向篇7
【关键词】虚拟现实技术；通用技术；深度融合
【中图分类号】G434【文献标识码】B
【论文编号】1671-7384（2017）06-0056-03
教育部在2003年首次颁布了《普通高中技术课程标准（实验）》，技术教育正式被纳入普通高中教育范畴。通用技术课程作为一门全新的、高度综合的技术课程，定位于培养孩子善于观察、动手实践，并从生活中捕捉和发现实用型新技术应用于生产生活的学科。2016年9月，教育部提出了全面发展学生的核心素养。其中明确指出通用技术学科的核心素养为：技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力。要求学生通过该课程的学习，能够学会或掌握通用技术的基础知识和基本技能，掌握技术及其设计的一般思想方法；具有一定的技术探究、运用技术原理解决实际问题以及终身进行技术学习的能力；形成和保持对技术学习的兴趣和学习愿望，具有正确的技术观和较强的技术创新意识；养成积极、负责、安全地使用技术的行为习惯，发展初步的技术能力和一定的职业规划能力，为迎接未来社会挑战、提高生活质量、实现终身发展奠定基础。
随着科技的进步，教育教学的技术和手段也在不断发展和丰富。传统的教学方式和手段已经无法满足通用技术课程核心素养和课程目标的要求，因此，适时引入新的教育技术手段是十分必要的。本文将虚拟现实技术与通用技术课程内容相结合，以实际教学中对我国古代经典结构的赏析为例，讨论如何实现两者的深度融合，以解决传统教学方式的弊端。
虚拟现实的定义与功能
1.虚拟现实的定义
虚拟现实的英文名称为Virtualreality（简称VR）。Virtual意味着用户感知到的世界并非真实的，而是由计算机技术虚拟生成的；reality一词的含义是现实，泛指存在于真实世界中的各种事物。两个单词合起来称为虚拟现实，也叫灵境技术。美国是最早进行虚拟现实理论和应用研究的国家。80年代中期，我国开始引进VR技术，并作为国家重点研究项目进行研究。北京航空航天大学计算机系是对VR技术进行研究的权威单位之一，在虚拟环境中物理特性的表示和处理、虚拟环境网络设计等多个领域取得良好发展。
目前，虚拟现实系统主要分为4种，即桌面式、增强式、沉浸式和网络分布式虚拟现实系y。篇幅所限，本文主要介绍的是沉浸式虚拟现实系统，是将图形工作站和交互设备连接，通过声音、力与触觉等方式，利用2面投影墙，有效地屏蔽周围现实环境，使得学生完全沉浸在虚拟世界中。
2.虚拟现实的功能
虚拟现实系统的功能非常丰富，本文中所涉及的功能主要包括展示介绍功能、部件拆装功能和轨迹动画功能。
（1）展示介绍
虚拟现实系统的主要功能就是为观察者提供身临其境的真实体验。系统中的古建筑与结构案例向学生展示了我国古代的经典结构设计的过程，介绍了榫卯和斗拱等结构的部件名称和使用方法。让学生有极为直观的感受。
（2）部件拆装
虚拟现实系统可以对案例中模型的不同零部件进行拆卸和组装。这一功能可以让学生了解和体验结构设计和搭建的方式，有针对性地观察经典结构不同组成部分的位置和比例，从而帮助学生从技术角度欣赏到结构的强度和稳定性。
（3）轨迹动画
轨迹动画是虚拟现实系统的独特之处，古代建筑案例中的建筑可以将建筑的整个建造流程以动画的形式展现在学生眼前。特别是椽和柱的搭建顺序、榫和卯的契合方式以及斗和拱的承重分配。
虚拟现实与通用技术课程设计
1.课程目标
《经典结构的欣赏》是高中通用技术必修2第一单元结构与设计第四节的内容。学生经过之前的学习对于结构的定义、类型、方向与稳定性已经有了很好的理解，并实际动手设计过简单的结构。本节课的课程目标是学会观察结果的实用性和美，以及能够从技术和文化角度欣赏并评价典型结构设计的案例。要求学生能够从结构的功能、强度、稳定性、创新、成本和工艺等角度，对结构设计的优缺点进行评析。还应该具备从历史、民俗和审美等角度欣赏典型结构设计的能力。重点需要观察结构是如何在实现基本功能的同时兼顾其他功能，欣赏独特结构的材料运用，以及经典结构所传递的文化信息、时代特征和民族特征。
2.课程设计
通常情况下，《经典结构的欣赏》传统教学方式包括展示经典结构的图片资料或视频资料，介绍经典结构的历史背景和建造过程，有些老师还会根据自身掌握的专业知识向学生拓展一些建筑的基础理论。让学生对于我国古代的经典建筑进行思考、讨论和评价。
借助虚拟现实技术，教师可通过现有的建筑结构案例带领学生进入虚拟建筑的内部，了解整个建筑的结构。也可以通过虚拟现实系统的部件拆装和轨迹动画功能模拟结构设计和搭建的整个过程，给学生带来身临其境的体验，从而激发学生的学习积极性与探究欲望。课程设计流程如图1所示。
首先，用虚拟现实系统中的“永城殿”案例来引入课程，带领学生体验经典结构的魅力。使用虚拟现实系统向学生展示保留最完整的古代殿堂，由外而内地介绍每一个部分，包括结构的构成与装饰花纹的寓意。让学生对于整个建筑的结构进行整体的欣赏。在欣赏的过程中，教师适时提出问题，要求学生记住该案例最吸引你的地方。
然后，学生就老师提出的问题进行分组讨论，记录并汇总答案。学生带着问题的欣赏是非常有针对性的，不仅可以激发学生的学习兴趣，同时还可以对自己印象深刻的内容进行描述和思考。教师对于分组讨论的结果进行归纳，并引导学生提出评价建筑的角度。
接下来，打开虚拟现实系统中的“结构建筑”案例，展示“大木作”“转角斗拱”“柱间斗拱”和“柱头斗拱”，如图2所示。在进行虚拟展示的过程中向学生介绍榫卯结构和不同类型斗拱结构的理论知识与历史背景，帮助学生切实体会斗拱的构成方法和受力方式、认识榫卯结构的使用功能和不同种类。使用部件拆装功能将整体结构进行分解，让学生直观地了解“什么是斗，哪个是拱”，充分体验“何为榫卯，怎样连接”。与此同时，可以使用轨道动画的功能向学生展示古代建筑结构的虚拟搭建过程，帮助学生了解结构搭建的顺序。体验完毕后，学生从技术和文化两个角度，针对之前归纳的经典建筑评价体系做出讨论和修改，并在教师的帮助下形成最终的评价标准。
最后，学生欣赏“故宫全景”案例，根据经典结构评价标准对故宫内的宫殿和凉亭等经典建筑结构进行评价。教师对学生的评价做出点评，同时总结本节课的知识点，强调经典结构评价标准的使用方法。
3.技术手段
沉浸式虚拟现实系统最大的特点是可以为40名学生提供同步的教学讲解和展示，且由于使用洞穴式的屏幕布局，能够有效避免其他真实环境的干扰，现实感极其强烈。在展示的过程中，教操作手柄和主视角眼镜介绍和展示案例中的知识点。在动手实践环节，学生可以轮流进行操作体验，观看结构组成部件、练习拆卸和装配、实现轨道动画的虚拟过程。虚拟现实技术作为本节课的技术支撑为学生带来了身临其境的真实体验。通过三个虚拟案例，将经典结构的组成部分和搭建过程展示给学生。
4.评价与反思
将虚拟现实技术应用到通用技术课前后对比，教学效果反差十分明显。笔者作为通用技术一线教师感觉非常强烈。传统教学过程中，教师使用多媒体技术激发学生学习兴趣的有效性越来越差。在信息过载的现代社会，学生每天接触各种形式的多媒体信息多如牛毛，且大多数以娱乐为主。因此，以介绍知识为主要内容的多媒体信息很难吸引学生的眼球。
使用虚拟现实技术三个内容不同却又主题相关的案例进行教学，能够最大程度地确保学生有持续的课堂关注度。在引入环节使用“永城殿”案例，能够激发学生的学习兴趣和探究欲望，从技术角度和文化角度让学生有非常感性的认识。教师提出如何对经典结构进行评价的问题，让学生思考。“结构搭建”案例让学生持续关注结构搭建，并细致了解我国经典结构搭建的技术过程和历史文化，实践动手进行虚拟搭建。通过小组讨论的形式尝试建立经典结构评价体系。“故宫”案例让学生根据自己提出的评价体系对我国经典建筑进行评价，巩固所学知识。整个过程以学生探究式学习为主，教师引导式教学为辅，真正实现探究式学习。
讨论与展望
虚拟现实技术作为新兴技术能够最大限度地激发学生的兴趣、引发他们的关注。虚拟现实系统提供的3D效果和真实感能够抓住学生的兴奋点，从而保证他们对所学内容的持续关注。让学生在不知不觉的真实体验中了解知识，理解和掌握所学内容。与此同时，虚拟现实系统还能够为学生提供现场虚拟实践的机会，让学生能够学有所用、融会贯通。
通用技术学科作为技术类学科，强调的是学生的实际动手能力。通用技术课程的基本目标是促进学生全面而富有个性的发展，进一步提高学生的技术素养。因此，通用技术教材中的许多内容都可以借助虚拟现实技术带给学生全新的学习体验，让学生在体验中实践、在体验中创新。虽然在现阶段，由于各种原因虚拟现实技术尚未在学校实现普及，虚拟现实与学科教学的融合也仅仅停留在探索和讨论阶段，距离全方面覆盖尚有一段距离，但是，随着科技的不断发展和教育改革的不断深入，虚拟现实技术在教育教学中的应用必将更加广泛。技术实践类课程作为先行者，需要努力探索，寻找虚拟现实技术与教育教学的融合点，为虚拟现实技术的学科全覆盖贡献出自己的力量。
（作者单位：北京市第六十五中学）
参考文献
赵伯岩.浅谈通用技术核心素养的构建[J].通讯世界，2016（8）.
李光雷.虚拟现实技术在高中通用技术课程中的应用初探[J].中国医学教育技术，2011（6）.
虚拟现实技术发展方向篇8
关键词：SDn技术；光网络虚拟化；专用网技术
中图分类号：tp393文献标识码：a文章编号：1009-3044（2017）08-0037-02
在21世纪的今天，互联网迅速发展，而网络虚拟化技术也已经发展成为最重要的网络技术之一，网络虚拟技术是指能够在网络上建立出多个相互隔离的虚拟网络的技术手段，通过这些网络，用户能够最大限度上使用这些网络资源；也就是说，网络虚拟技术就是利用虚拟化技术将物理网络抽象成逻辑基础网络，让其能够摆脱物理设备的枷锁，在通过逻辑对其进行切分和隔离，让多种相异的虚拟网络结构能够在同一个物理基础设备当中不会互相排斥，实现共存，而这些相异的虚拟网络不仅能够使用相互的独立网络协议，而且还能够调整网络状态从而达到用户的需求，让资源的分配与调度更加的灵活，大大提高了其资源利用率、服务质量，同时降低了网络的运营及维护的成本。
1SDn技术概述
SDn技术也就是软件定义网络技术，与传统的传输网络架构相较，SDn带来的是一场变革，它从物理传输设备当中将控制功能剥离出来，然后移入网络控制系统中，该系统在逻辑上是处于一个独立的控制环境之中，并且能够在通用的服务器上运行使用，而用户能够不受时间的限制对该控制功能进行直接变成，所以，控制功能也就不再受到设备的限制，也不会处于只有设备的生产厂商才能够对其进行编程和定义的处境，厂商垄断的局势已经成为过去。分离网络的控制平面与数据转发平面从而实现可变成话的控制是SDn技术的设计理念。
SDn主要由三层构成，这三层分别是基础设施层、应用层与控制层。基础控制层是由一些特定的转发面构成的，是主要的转发设备，处于底层；控制层则处于中间位置，主要是通过控制数据平面接口，维护网络状态，并从中获取底层部分基础设施层的相关信息。同时，由于处于中间位置，控制层也能为上层的应用层提供北向接口，从而进行扩展。由此可以看出看，控制层起到承上启下的作用；应用层则是通过北向接口发挥不同的功能，从而满足各个网络系统所提出的实际需求。这三层架构使得SDn的作用得以发挥。但是，要保证网络功能的升级，就要定期对网络进行维护，更新其中的相关软件，并不需要网络管理者配置某种硬件设备。这会极大地缩短系统网络布置的实践，使得网络运行更为简单化，开放性更强，也有利于降低网络的建构成本。
从构成SDn的基础设施层、控制层和应用层三层来看，SDn技术主要由三个特征。特征一，转发与控制分离，通过SDn控制器，不仅能够实现网络拓扑的收集和路由的计算，而且能够实现流表的生成与下发以及对网络的管理与控制等功能，网络层设备则只需要负责转发流量与执行策略。此种运行方式，让网络的转发面以及控制面都能够独立的发展，通用化、简单化是转发面的发展方向，让成本能够大幅的降低；而集中化与统一化则是控制面的发展方向，使其性能和容量都能够更强。特征二，控制辑集中，在转发与控制分离之后，就需要让控制面朝着集中化的方向发展。能够实现集中化的控制面，可以让SDn控制器拥有网络的全局静态拓扑、全网动态转发表的信息以及全网资源的利用率和故障状态等等功能，让数据明朗化，从而使SDn控制器可以统一管理、控制以及优化网络，并且通过全局的拓扑动态转发信息，从而让故障定位与排除都更加的迅速，运营更加高效。特征三，网络能力开放，SDn技术支持网络能力的开放化，其主要是通过集中的SDn控制器统一管理、整合网络资源，对其进行虚拟化处理之后，利用控制层的北向接口为应用层提供网络资源以及服务，从而让网络的开放能力得以实现。
2SDn实现的光网络虚拟化
2.1虚拟化平台
虚拟化平台的构建和功能的实现需要物理网络系统、网络隔离以及网络资源虚拟化三部分完成，而处于中间位置的中间层软件则是虚拟化平台的核心。虚拟化平台不仅需要完成物理网络的管理，还需要将其提供给不同的租户，并且要保障租户之间的隔离，使其不会互相影响。但是用户却无法感知到网络虚拟化的存在，因此，虚拟化平台能够实现网络虚拟化的透明用户。虚拟化平台是一个中间层，处于租户控制器与数据网络结构之间。也就是说，虚拟化平台是租户控制器的数据平面，数据平面和控制平面分别是该虚拟平台不同属性的体现。虚拟化平台在进行虚拟化映射时，需要在虚拟化的核心层，虚拟化映射是指物理网络资源到虚拟资源的过渡。对于租户控制器来说，虚拟化使其数据平面，它需要将模拟出来的虚拟网络进行反馈，以租户控制器为中心往下看时，无法了解到真实的物理网络，只能够看到属于自己的虚拟网络。而对于数据层面来说，与租户控制器相反，虚拟化平台就是其租户控制器，但是交换机却无法感知到虚拟平面，因此对于租户以及底层网络来说，虚拟化平台实现了其透明虚拟化，全部的物理网络拓扑是其管理的目标，并且向租户提供经过隔离的虚拟网络。
该虚拟化平台不仅能够将物理拓扑和虚拟拓扑之间一一对应起来，还能够实现“多对一”的映射。但是，由于租户的网络系统使用公用的交换机，并不是独立占有的。虚拟网络能够做到“一虚多”和“多虚一”。前者是指物理交换机可以通过虚拟映射形成多个逻辑交换机，交换机位于租户网络中，可以被不同用户共享使用；后者则是指多个物理交换机能够通过映射形成大型的逻辑交换机。
2.2网络资源虚拟化
虚拟化平台要将物理网络中的资源进行加工，从而实现抽象虚拟化，目前主要有三种网络资源虚拟化。即拓扑虚拟化，节点资源虚拟化。链路资源虚拟化。其一，拓扑虚拟化。在网络虚拟化平台当中，拓扑虚拟化是其最基本的功能，主要是要将租户网络系统中的虚拟结点采用“一对一”和“一对多”的方式映射到相关物理结点及链路中。所谓“一对一”的映射指的是一个虚拟节点只能映射为一个物理节点，而的映射则是一个虚拟链路也只能映射为一个物理链路；而“一对多”的映射则表示一个虚拟节点能够被映射成多个相互连接的物理节点。
其二，节点资源虚拟化。这主要是指对CpU资源及类似节点流表中的资源进行抽象虚拟化的过程。流表资源本事一种稀缺的资源，其虚拟化的实现，有利于不同租户同时使用虚拟平台，就能够让租户分配并限制节点资源。拓扑虚拟化只将虚拟节点映射为物理节点，却没有进一步的对节点资源的分配情况进行相应的规定，因此，若能够实现节点资源的虚拟化，就能够让网络虚拟化朝着更精密、精细的方向发展。
其三，链路资源虚拟化，链路资源与节点资源一样，是网络资源中所占比重较大的一项，在链路资源当中，能够被虚拟化的资源主要是租户能够使用的带和端口的队列资源等等。在拓扑虚拟化中，并没与对链路资源使用的多少进行分配，因此，在进行更加精细的虚拟化时，就需要对链路资源进行虚拟化，让其能够被合理的分配。
2.3网络隔离
由于在进行网络资源虚拟化时，只完成了物理资源到虚拟资源的抽象虚拟化，并没有实现完全的网络虚拟化，因此，在经过网络资源虚拟化之后，还需要进行隔离。从而对不同的租户提供隔离的网络资源。为了保证各租户控制器之间不相互影响、相互干扰，因此需要对SDn的控制平面与数据平面进行隔离，不同的虚拟网络之间都要进行隔离。
其一，控制面隔离。为了使得不同的租户能够更为顺畅地使用SDn，能够平等地享用其中的资源，我们就需要利用虚拟化平台的控制面隔离进行协调。因此，虚拟化平台需要对租户的控制器之间进行隔离，而由于虚拟化平台的所处位置，对其进行隔离也很有优势。其二，数据面隔离，为了保障租户能够正常使用并且其资源被其他用户占用，就需要对数据面类似于节点的CpU、流表等资源以及链路的贷款和端口队列资源等的资源进行相应的隔离。若不进行隔离，数据面上就很容易出现不同租户之间的数据竞争行为，扰乱正常应用秩序。光虚拟的专用网技术随着网络技术的不断发展，光网络虚拟化技术可以面向用户为其直接提供业务，作为一种带框较为丰富，并且可靠性较高的基础设施，其业务种类也较为繁多，比如光纤租用、波长批发、波长或是子波长出租等。SDn技术的出现，让运营商网络虚拟化的能力大大增强，而这也业务同时也可以通过光虚拟专用网即oVpn来进行提供。光虚拟专用网能够让用户在运营商的大型光网络当中组建属于自己的拓扑网络，而服务提供商也能够对物理资源进行划分，从而能够管理自己的资源，仿佛自己拥有了一个独立的光网络。
运营商的网络域主要是光网络边缘设备以及核心设备两种，边缘设备与外部设备即客户网络设备相连接，而核心设备则不与以上两个设备之间的连接。在运营商网络域当中引入SDn技术之后，SDn控制器就会控制着整个网域，包括了边缘设备以及核心设备的所有转发行为以及服务等级或是生存型策略等。如果客户域中也引入了SDn技术，那么SDn控制器的东西向接口就能够让客户域与运营商网络域相连通，转发行为协商完成后，通过传送层的设备就能够转发业务。
虚拟现实技术发展方向篇9
【关键词】产品三维虚拟动画竞争力
一、虚拟现实技术的概述
虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如身临其境搬，可以及时没有限制地观察三维空间内的事物。这一技术的应用可以大大增强人机交互技术，可很大的提升用户的体验感，进一步增强产品的竞争力。
二、虚拟现实技术的现状与发展趋势
随着虚拟现实技术在城市规划，军事等方面应用的不断深入，在建模与绘制方法、交互、方式和系统构建方法等方面，对虚拟现实技术都提出来更高的需求。为了满足这些新的需求，近年来，虚拟现实相关技术研究遵循"低成本，高性能"原则取得了快速发展，表现出一些新的特点和发展趋势。
在国外西方发达国家和日本，虚拟现实技术已经有了近30年的研究和使用。它的应用领域十分广泛，主要在航空、航天、航海的工程设计和模拟、军事模拟训练、计算机辅助设计、数据可视化、多媒体教育、医疗模拟、工业产品设计、网络游戏、娱乐等方面。国内的虚拟现实也有十多年的研究和应用，尤其在国防的航空工业和相关院校，比如国防科技大学，北京航空航天大学等。通过我们近几年对国内虚拟现实产业发展的密切注视，我们高兴地看到，虚拟现实技术应用已经走过了以前只被高端国防工业和高等院校使用和研究，已经开始被应用于越来越多的民用项目和其它民用行业。新的虚拟现实公司的不断涌现，新的应用方向和市场也在被不断探索和开拓，经济效益不断提高、产值不断扩大。
虚拟现实与网络通信以及多媒体技术的结合，是传统信息技术的突破，是一项发展中的、具有深远的潜在应用方向的新技术。网上互动虚拟世界是人类社会信息时代的发展方向，是各个行业未来信息化的必然目标。互动的网络虚拟现实技术将改变人们的思维方式，改变人们对世界、自己、空间和时间的看法。
三、虚拟现实技术的用途
1、军事仿真和对抗演练的应用；
2、房地产和建筑、虚拟数字城市的应用；（类似建筑游历动画）
3、大型会展的应用；
4、科技馆、展览馆、博物馆的应用；
5、虚拟旅游和培训的应用；（应用虚拟现实技术模拟真实场景）
6、娱乐和商业方面的应用；（立体互动虚拟社区、立体商城、立体产品展示）
7、医学上的应用；（人体及动物器官仿真展示，互动虚拟手术和培训等）
8、工业上的应用；（大型和重型机械设备的虚拟装配，以及虚拟使用培训）
9、教育上的应用；（虚拟实验、虚拟课件、虚拟教学、虚拟校园等）
10、地理信息上的应用；（实用性的三维地理信息系统开始应用于军队、警察、油田、煤矿、天然气等单位）
11、公共安全和应急处理的应用；（地震模拟和预防展示系统；安全防范方面，紧急事件12、处理预案；刑事案件和交通事故的模拟）
12、交通方面的应用。（城市交通流量模拟；高速公路、城市地铁、普通铁路的模拟；机场、港口等模拟）
四、虚拟现实技术在工业设计中的具体运用
目前，国内的工业产品设计与制造已经使用电脑辅助设计，快速成型技术制作草模，但是仍是传统的产品设计流程，这影响产品开发的效率。
利用这一技术，我们在工业设计中可以在产品设计前期做一些可行性的虚拟测试，在产品设计过程中利用虚拟现实来简化产品的具体设计操作，后期产品评审可以利用这项技术做实时的动态评审和产品虚拟立体化（可以观察产品的任何角度的内外部结构），在产品推广阶段，虚拟现实技术可以直接给用户提供各种虚拟的场景供客户了解该产品在不同环境下的形态和视觉效果，以及可以利用外部设备让客户体验到更仿真的产品交互，进一步刺激消费者的购买欲和提升产品的科技感和竞争力。
1、设计前期：做可行性测试，研究用户需求，利用虚拟现实技术快速定义前期研究的可行性，以及多种形态的呈现。（草图之后可简单快速定义产品的局部动能特点，以虚拟方式展现，可以让iD设计师、产品策划更清楚更明确的选择方案和修改方案）
2、方案确定后iD设计师建模阶段，模型完成后可导入相应的软件进行产品的动画制作（根据产品的特性和功能做产品动画），为后期产品多形式展示提供支持，（动画形式展示能为用户带来不一样的视觉感受和刺激消费，也为产品提升价值定位）
3、产品评审是一个产品能否量产和认可设计师的设计创意的方式，传统的产品评审必须先做产品手板，手板的制作费时费人力费用高，产品手板为产品设计实物化更直观，在评审中用来检查外观或结构合理性的功能样板。虚拟技术对比手板唯一缺陷是非实物化，但也可以实时展示产品的各个细节角度，还能在评审中即时更改产品的部分细节（tV装饰条、底座、面壳等颜色纹理；部分细节模型小修改等），能用虚拟技术建立一个虚拟空间与产品实时结合在一起，可根据用户的习惯和性格来设置产品空间。产品评审中也可以利用虚拟现技术与实物手板相结合营造更好的用户体验空间。虚拟现实技术能为产品评审时增加更多的功能展示、产品虚拟体验、产品的实时调整、产品夸张的视觉体验和更具趣味性的评审方式。
4、新产品的对外会，虚拟现实技术可完美发挥其对会的主导作用，在会中建立一个虚拟场景让者与产品融为一体，完美展示产品的各个部分细节和突出的功能点，同时体现人机交互的又一高度。
5、建立产品虚拟体验中心，为优秀更具创意的产品量身定制虚拟空间。
五、虚拟现实技术为企业带来的价值
虚拟现实交互技术可以把虚拟物体变成我们可触及的东西，你可以推、抓，甚至挤压他们。它能在相互空间中俘获真实物件，利用三维建模实现高质量的虚拟克隆，变成用户可触及的东西，缩短生活中重要的人员、地点和活动之间的距离（社区、工作地点、玩游戏、教学等）。通过使用这项技术，我们可以在虚拟世界中实现更多的惊奇体验。
也许，你会认为虚拟化现实技术离我们的生活仍然很遥远。但是实际上，目前世界许多公司已经使用虚拟现实技术进行产品的网上宣传了。客户通过鼠标、键盘等简单操作就可以了解到产品的详细情况。比如海尔公司的冰王子电冰箱，客户只需在网页上，使用鼠标拖拽旋转冰箱；单击冰箱门可以打开冰箱，再单击关闭；可以任意抽拉里面的部件；使用控制按钮可以控制冰箱执行动画演示以及规定的展示动作。这样的一些人性化的设计是用户与产品逐步实现互联网人机交互。我们的电视、白电以及其他产业公司的产品，不都可以这样来体现吗。互联网的迅速发展促使我们必须利用向前看，必须利用更好的技术来适应市场的需求，才能在日益激烈的市场中稳定脚跟继续前行。
六、总结
在结合现有的工作方式和工作内容，引进虚拟现实技术将是工业设计中的一大亮点，也将增强创维品牌的科技感，进一步体现专注健康科技。虚拟现实将是未来人机交互、产品设计、显示技术方面的发展趋势。
虚拟现实技术的应用，对于产品设计来说一定能取到画龙点睛的作用，不但要在产品设计中锦上添花，还应该积极开拓一些新的范畴，让虚拟现实技术在工业设计中涉及更多的领域。科技日益发展的今天，虚拟现实技术是在不断完善中，不断的发展中，不断的在设计中发挥更大的价值，产生最大的能量，给广大用户最完美的产品和最让人享受的视觉、感知体验。
参考文献
虚拟现实技术发展方向篇10
关键词：虚拟现实；工业设计；融合
随着计算机技术的快速发展，虚拟现实技术在工业设计领域的应用越来越广泛，它的出现颠覆了以往产品单一的表现形式，能够带给参与者“真实”的体验，成为现代工业设计领域的强大工具与重要手段。
1虚拟现实技术的概述
虚拟现实技术（VirtualReality）产生于20世纪80年代，由美国VpL公司创始人拉尼尔（JargonLanier）提出；因此，可以说美国是虚拟现实技术研究的发源地。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。［1］即利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟。［2］虚拟现实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技术，广角（宽视野）立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。其发展史大体上可以分为四个阶段且拥有三个核心特征：沉浸感（immersion）、交互性（interactivity）、构想性（imagination）。其中，沉浸感是虚拟现实技术最重要的基本特征，参与者能够完全沉浸于虚拟的三维空间中，强调的是虚拟现实境界的逼真性；交互性是虚拟现实的实质特征，通过硬件和软件设备进行人际交互，强调的是虚拟现实系统的可操纵性；构想性是虚拟现实的最终目的之一，强调的是对人类认知范围的扩展。
2我国虚拟现实技术在工业设计中的应用及发展情况
工业设计是一种创造性的活动，以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行设计。［3］我国作为农业大国，长期以来的工业设计发展水平并不高，在与国外企业的比较中，过度模仿抄袭、缺乏创新意识、能力不足、设计水平低等仍是我们不得不面临的问题。随着我国经济实力的发展，众多企业将虚拟现实技术引入工业设计领域中，虽然工业发展和进程与发达国家仍存在一定差异，但是我国的工业设计也有了很大的发展。目前，我国许多科研单位已将虚拟现实技术列为攻关项目，不少高校与企业也投入这一技术到开发与研究当中。21世纪将是虚拟现实技术的时代，就工业设计领域而言，其为空客airbus设计的虚拟座舱，就可以进行虚拟现实的设计；SonY公司transVision，利用虚拟现实技术可增强现实样机系统等；据悉，谷歌公司刚刚成立了虚拟现实技术部门。从整体来看，虚拟现实技术已不再是遥不可及了。
3虚拟现实技术对工业设计的影响与作用
工业设计具有一定专业性和复杂性，且涉及的领域较为广泛，传统的二维平面设计方式和模式，设计样式单一、老套，已无法满足市场需求。但是，虚拟现实技术却不同，作为运用计算机对复杂数据进行的一种可视化操作，它突破了二维平面设计的束缚，以创新的可视化模式让设计师能够轻松构建互动体验，提供直接的图形程序化接口。虚拟现实技术让产品的功能、性能和质量在三维空间中完美地呈现给用户。它颠覆了以往产品单一的表现形式，使设计者在工业设计过程中可以将灵感发挥得淋漓尽致。工业设计中虚拟现实技术的引入，使设计者在进行工业产品设计时，可以更为直观地观察到产品的效果及表现情况，以便及时发现不足、解决问题，这大大提高了设计者的设计效率；同时，在三维空间中，虚拟现实技术以视觉形式更准确地反映了设计者的思想与理念。总而言之，虚拟现实技术的引用使工业设计在思想上有了质的飞跃，它的崛起将我国工业设计推向了更远的未来，在工业设计领域具有独特的应用价值。
4虚拟现实技术与工业设计互融的发展未来
对于设计师来讲，作为高集成的计算机技术，虚拟现实不仅是一个演示媒体，更是一个设计工具。虚拟现实技术已成为现代工业设计中不可或缺的手段之一。目前，虚拟现实被写进了“十三五规划”，表明了国家层面对虚拟现实的鼓励和扶持态度，以及肯定了该行业的价值和空间。继小米、乐视、腾讯之后，阿里也表明了对虚拟现实的积极态度，VR阵营又多了一名重量级的参与者。［4］作为专业设计师，以往传统的表现形式很难让客户充分理解设计师的细节处理与良苦用心；但在未来，进入VR虚拟时代之后，我们终于可以采用一种更加直观、有趣的方式来展示产品设计的魅力了。［5］虚拟现实技术正逐渐走向成熟，这一方兴未艾的计算机技术必将产生巨大的生产力。未来我们还会需要更多类似于虚拟现实技术的高新科技，它们的崛起，需要一代又一代的设计师继续努力。
5结语
虚拟现实技术与现代工业设计互融具有十分重要的现实意义，它不仅为工业设计的发展注入了新鲜血液，还带来了崭新的设计模式，更推动了现代经济的发展。在不久的将来，虚拟现实技术必然能为工业设计创造出新的天地。
作者:张楠单位:大连工业大学
参考文献：
［2］贾晶晶.论虚拟现实艺术［J］.中国电子商务，2013.
［3］郭睿.产品设计的文化内涵和艺术表现的研究［D］.工业设计工程，2013.